Automatisiertes Elektrodenfräsen bei Schweißzangen in der Automobilindustrie

Das Punktschweißen auf Trab gebracht

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Die Elektroden einer Schweißzange werden beim Setzen eines Schweißpunktes immer stumpfer und müssen nach rund 150 Schweißpunkten gefräst werden, um wieder präzise Schweißpunkte setzen zu können. Bild: Festo
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Wie Punktschweißen schneller und sicherer wird, zeigt eine Festo-Lösung bei Volvo. Zum Einsatz kommen elektrische Antriebstechnik und Vision-Kameras sowie die Automatisierungsplattform CPX.

In Olofström liegt das bedeutendste Karosseriewerk der Volvo-Gruppe. Hier werden neben Türen und Rahmen vor allem tragende Karosserieteile produziert. Eine sprichwörtlich tragende Rolle spielt dabei das Widerstandsschweißen.

Große Produktivitätspotenziale liegen dabei beim Elektrodenfräsen. Die Elektroden einer Schweißzange werden beim Setzen eines Schweißpunktes immer stumpfer und müssen nach rund 150 Schweißpunkten gefräst werden, um wieder präzise Schweißpunkte setzen zu können. „Das Elektrodenfräsen funktioniert nach demselben Prinzip wie das Anspitzen eines stumpfen Bleistifts“, erläutert Leif Winberg, Anlageningenieur für Widerstandsschweißen.

„Wir haben in den letzten Jahren Lösungen gefunden, mit denen wir die Zykluszeiten des Elektrodenfräsens um weit mehr als die Hälfte reduzieren konnten“, so Winberg weiter. Für statische Schweißzangenanlagen entwickelte Festo nach den Vorgaben von Volvo und ABB mit präzisen Elektrozylindern vom Typ DNCE einen Schwingarm, der das Elektrodenfräsgerät nach 150 Schweißpunkten den Elektroden zuführt. Der Elektrozylinder ist dank frei programmierbarer Positionen flexibel beweglich und beschleunigt sanft.

Das einbaufertig gelieferte elektrische Komplettpaket umfasst den EMMS Schrittmotor sowie die Motorcontroller CMMS. Die Motorcontroller sind mit der Automatisierungsplattform CPX im Schaltschrank integriert, die via Profinet mit dem übergeordneten Steuerungssystem der Roboteranlage kommuniziert.

Für die Schweißzangen an den ABB-Robotern sind bewegliche Tip-Dresser nicht notwendig. Die Roboter können ihre Elektroden nach 150 Schweißpunkten selbstständig dem Elektrodenfräsgerät zuführen. Nach der Bearbeitung schwingt der Roboter seine Elektroden vor das Objektiv der SBO-Q Kamera. „Die Kamera erstellt ein Foto und liefert dabei dem Robotersystem alle notwendigen Daten, um die Elektroden wieder an die richtige Position zum Schweißen der nächsten Bleche zu bringen“, so Winberg.

Das Foto liefert in Sekundenbruchteilen Daten über die Ausrichtung der Kontaktoberfläche, Länge und Winkel der Elektrode sowie den Ansatzpunkt am Blech. Diese Daten sendet die Kamera an die Robotersteuerung weiter, die den Roboter für die nächsten Schweißpunkte neu justiert. „So konnten wir die Zykluszeiten des Elektrofräsens von 35 Sekunden auf neun Sekunden reduzieren“, schwärmt Winberg.“

Festo AG & Co. KG

www.festo.com/automotive

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